Ein Translation Lookaside Buffer (TLB) ist ein Speichercache, der aktuelle Übersetzungen des virtuellen Speichers für einen schnelleren Abruf in physische Adressen speichert.
Wenn eine virtuelle Speicheradresse von einem Programm referenziert wird, beginnt die Suche in der CPU. Zuerst werden Anweisungscaches überprüft. Wenn sich der erforderliche Speicher nicht in diesen sehr schnellen Caches befindet, muss das System die physikalische Adresse des Speichers nachschlagen. Zu diesem Zeitpunkt wird TLB auf einen schnellen Verweis auf den Speicherort im physischen Speicher überprüft.
Wenn eine Adresse im TLB gesucht und nicht gefunden wird, muss der physische Speicher mit einem Speicherseitencrawl durchsucht werden. Wenn virtuelle Speicheradressen übersetzt werden, werden referenzierte Werte zu TLB hinzugefügt. Wenn ein Wert von TLB abgerufen werden kann, wird die Geschwindigkeit erhöht, da die Speicheradresse im TLB auf dem Prozessor gespeichert wird. Die meisten Prozessoren enthalten TLBs, um die Geschwindigkeit virtueller Speicheroperationen durch die inhärente latenzreduzierende Nähe sowie die hohen Lauffrequenzen aktueller CPUs zu erhöhen.
TLBs fügen auch die Unterstützung hinzu, die für Mehrbenutzercomputer erforderlich ist, um den Speicher getrennt zu halten, indem ein Benutzer- und ein Supervisor-Modus sowie Berechtigungen für Lese- und Schreibbits verwendet werden, um die Freigabe zu ermöglichen.